如何理解宇宙膨脹超光速，而我們看到的卻幾乎沒變化？

這個問題時空通訊已經(jīng)回答過很多次，看來還有許多人有興趣，并且沒弄清楚，就再啰嗦一遍。

宇宙膨脹整體超光速是肯定的，但小尺度很慢。這個超光速是基于宇宙很大，有465億光年可觀測半徑，這是一個龐大的數(shù)字。

我們一定要理解光年是一個什么概念。

光年就是光在真空中走一年的路程。光速在真空中每秒約30萬公里，一個儒略年為365.25天，就是31557600秒，這樣一光年就是約9.46萬億公里。

旅行者1號是人類發(fā)射已經(jīng)飛得最遠的航天器，飛了43年時間，才走了220多億公里，約430分之一光年。它現(xiàn)在以每秒17公里的速度飛行，要飛出太陽約1光年的引力圈，還需要17000多年。

從我們地球和太陽系的運行來看，我們并沒有感覺到宇宙膨脹的速度，否則我們就無法把控旅行者1號的飛行軌跡和速度了。

為什么宇宙膨脹速度超光速，我們感覺不到呢？原來宇宙膨脹是均勻的膨脹，就像吹一個氣球，當然不是我們想象這么小的氣球，也不是有一個吹嘴的氣球，而是一個不斷脹大像籃球一樣圓形的球。

這只是為了比喻，實際上宇宙的樣子遠比這復雜很多，而且到底什么樣，也無定論。

如果按照這個球來比喻宇宙，所有的星系都在這個圓形的球表面上，隨著球的脹大，所有的星系都會相互分開。

但靠得很近的星系分開是緩慢的，只有遠距離疊加起來才離開得很快。

所以，科學家們測量宇宙膨脹速度參數(shù)，也叫哈勃常數(shù)，是測量距離我們百萬秒差距（Mpc），約326萬光年遠星系離開我們的速度。

幾十年來，科學界通過各種個方法測得的哈勃常數(shù)有一些出入，大概在67.8~82.4km/s·Mpc之間，平均值約75.1km/s·Mpc。也就是說在距離我們326萬光年的地方，星系離開我們的速度約75.1公里每秒。

計算宇宙膨脹速度適用哈勃定律。天文學家埃德溫·哈勃在上世紀初頁發(fā)現(xiàn)了宇宙膨脹，并得出了哈勃定律，其表達式為：Vf=HcxD。

這里，Vf表示星系遠離我們的速率，單位為km/s（公里/秒）；Hc為哈勃常數(shù)，單位km/（s·Mpc）；D為要測算的目標相對地球的距離，單位Mpc。

哈勃定律包含著哈勃發(fā)現(xiàn)的宇宙膨脹規(guī)律，就是各向同性，速度均勻，越遠越快，越近越慢，與距離成線性正比關系。

我們根據(jù)哈勃定律，代入哈勃常數(shù)，就可以計算出距離我們?nèi)我饩嚯x星系離開我們的速度。

在那個可觀測宇宙邊緣距離我們460億光年的最遠星系，離開我們的速度就大于光速的三倍。

這就是宇宙膨脹大于光速的含義。同樣，我們根據(jù)哈勃定律，代入哈勃常數(shù)向近距離反算，就會得出距離我們1光年的地方，宇宙膨脹的速率為0.023m/s，也就是每秒約2厘米多點。

在光年尺度，這點速度完全可以忽略不計吧？

即便距離我們254萬光年的仙女座星系，宇宙膨脹速度也是微乎其微的。

根據(jù)哈勃定律測算，在仙女座位置宇宙膨脹速率為58.5km/s，根據(jù)這個速率簡單計算，1000年才運行約1.85萬億公里，約合不到1/5光年。相比254萬光年，只運動了1270萬分之一，人類肉眼根本無法分辨出來，因此人類看到的恒星等天體幾千年似乎都沒有什么變化。

更重要的是，在宇宙小尺度空間，引力還是起決定因素的。我們地球圍繞著太陽公轉，太陽圍繞著銀心公轉，整體上并沒有因為宇宙膨脹而分開。

而且，銀河系與仙女座星系也由于相互巨大的引力，不但沒有分開，還在以每秒約100多公里的速度靠攏，按照這種趨勢運行，在未來40億年內(nèi)，必然會發(fā)生相撞融合。

宇宙中星系合并融合的事情很常見，一般認為，巨大的橢圓星系就是星系融合的結果。

現(xiàn)在宇宙中還有許多正在融合過程中的星系被發(fā)現(xiàn)，這些都證明宇宙膨脹是大尺度膨脹，小尺度引力還是天體運行的決定因素。

但宇宙膨脹終究是宇宙整體的運動趨勢，受著暗能量的驅(qū)動，如果暗物質(zhì)無法戰(zhàn)勝暗能量，宇宙永遠膨脹下去，所有星系最終都免不了分散消亡的下場。

宇宙的結局有很多種，其中的理論很復雜，這里就不扯了。

這就是時空通訊理解的宇宙膨脹，大尺度超光速，小尺度很緩慢。

就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。

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